水文生态观测人工径流试验场

1.总体规划

应用实验流域，通过模拟试验，对流域水循环过程、水循环过程中的物质迁移规律、变化环境下水文过程的生态环境效应进行实验研究，为科学分析与建立水文循环模型、流域尺度水与物质循环的模拟、流域生态水文研究提供实验依据，为科学制定流域水管理模式提供科学翔实的基础数据。配合教学工作，加强学生对水文学原理等专业基础课程的理解，为学生课程实践提供场地和条件；配合科研工作，为教师科学试验提供必要的场地和基础条件。

实验流域设计概图如图1所示。实验场四周和底部用混凝土建成，并做防渗处理，深约1.2米，底部呈不规则的起伏，具有一定的坡度，内填土壤，土壤表面覆盖植被。

利用人工降雨系统，根据实验需要对降雨量、降雨强度和范围等进行调控，分布于流域内的自计雨量桶对降雨进行监测。流域内设置有若干个观测点，能够观测地表径流量，土壤在自然状态下的参数及其变化情况，包括水分、温度等，并对地下水位的变化进行观测，构成分布式测量网络，所有观测数据自动传输到控制室。

实验场分为径流流域和地下观测室两部分

图1人工径流试验场全景

3.可开展的教学和试验研究内容

1).水文学原理课程实践教学

通过课程实践，加深学生对降雨-径流等水文过程的认识，熟悉和掌握以下技能：

掌握降雨观测方法；

开展土壤水和降雨入渗观测；

开展蒸散发的对比试验研究；

径流观测；

地下水动态监测；

流域水量平衡计算；

产流机制。

2).降水—地表水—土壤水—地下水相互转化关系

应用实验流域，研究流域水循环的物理过程，地下水的形成及演变规律，地表-土壤水-地下水的相互作用。为认识流域水资源的形成规律和影响的机制，提供科学分析与建立水文循环模型的依据。包括：

流域水循环（降雨、下渗、蒸发、径流）物理过程

流域地下水的形成及演变过程

流域降雨-地表水-土壤水-地下水相互作用关系实验

3).流域尺度水与物质循环过程的关系

应用实验流域，研究流域尺度以水循环为载体的物质迁移，包括泥沙、化学物质（营养物质、污染物等）的迁移。将以水循环为载体的各种形式的物质迁移统一在流域系统的框架中，为流域尺度水与物质循环的模拟提供实验依据。

流域系统中水、沙、化学物质的运动过程

流域面源污染物的运动规律、面源污染产生机理实验

地表水污染与地下水污染的相互影响

4).变化环境下水文过程的生态环境效应

应用实验流域，研究土地利用/覆盖变化和人类活动影响下，流域水循环过程的响应。以植被与水的关系为核心，以土壤水分的变化为纽带，研究变化环境下水文过程的生态环境效应，为流域生态水文的研究提供实验依据。

“土壤-植被-大气”（SVAT）界面过程的实验研究

植被与水互馈作用的尺度效应研究

土地利用/覆被变化的流域水文过程响应的情景分析

城市化对水循环的影响